Milyen típusú mikroszkópot kell használni a baktériumok megfigyeléséhez?
Az optikai mikroszkóp egy precíziós műszer tárgyak nagyítására és megfigyelésére. A különböző optikai mikroszkópok különböző típusú mintákat képesek megfigyelni. A mikrobiológiai kutatásban, növénykutatásban, állatkutatásban és más iparágakban dolgozó felhasználóknak látniuk kell a baktériumok méretszintjét, ezért ennek megfigyelésekor milyen mikroszkópot kell használni a minták elemzéséhez? Ez a cikk részletesen elemzi.
A kérdésre adott válasz megvitatása olyan szempontokból lehetséges, mint a baktériumsejtek mérete, valamint az emberi szem és a mikroszkóp felbontása.
1. A baktériumsejtek mérete általában mikron szinten van. Példaként az Escherichia colit vesszük: a hossza körülbelül 1 um, a szélessége körülbelül 0, 5 um.
2. A felbontás két objektumpont közötti minimális távolságra utal, amely egyértelműen megkülönböztethető.
A mikroszkóp felbontása a két tárgypont közötti minimális távolságra utal, amely egyértelműen megkülönböztethető, miután a mikroszkóp felnagyítja a képet.
A műszer felbontása a műszer azon képességére vonatkozik, hogy információt nyújtson a mért tárgy finomszerkezetéről. A nagyobb felbontás részletesebb információkat biztosít. Az erősítési határt túllépő nagyítást hatástalan erősítésnek nevezzük, és az eredménytelen erősítés nem adhat részletesebb szerkezeti információt.
3. Az emberi szem felbontása 0,1 mm, azaz elegendő fényviszonyok és 1 láb távolság mellett a két pont közötti minimális távolság, amelyet az általános emberi szem meg tud különböztetni: {{4 }},1 mm.
4. Összefoglalva: Ha szeretné látni a baktériumok jelenlétét, a nagyításnak legalább: 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5 =200-szeresnek kell lennie. Ennél a nagyításnál azonban a látható baktériumok (E. coli) csak egy kis pont. A részletesebb szerkezeti információ megtekintéséhez a mikroszkóp nagyítását növelni kell.
5. A közönséges optikai mikroszkópok felbontását a látható fény hullámhossza (390-770 nm) korlátozza, és általában nem haladja meg az 1000-szeres értéket, ami a hagyományos optikai mikroszkópok extrém nagyítása. Az 1000-szeresnél nagyobb nagyítás nem nyújt részletesebb szerkezeti információt, és a nem hatékony erősítés tartományába esik.
6. Egy elektronmikroszkóp nagyítása elérheti a 800,000-szeresét. Alapelve ugyanaz, mint egy közönséges optikai mikroszkópé. Nagyfeszültségen keresztül rövid hullámhosszú elektronhullámokat generál.
400-szoros nagyításnál (10x, 40x) alig látni a baktériumokat, de csak gombostűfej méretűek, olyanok, mint a kis pöttyök. Általában még mindig 1000-szeresre (10x, 100x) nagyítunk a megfigyeléshez. Ekkor még elég jól látható a baktériumok megjelenése, és speciális festés után a flagellum is jól látható. Az 1000-szeres nagyításhoz olajlencsét kell használni. Az úgynevezett olajlencse egy csepp cédrusolajat csepegtet az objektívlencse és a fedőüveg közé. A cédrusolaj törésmutatója magasabb, mint a levegőé, így nagyobb nagyítás is használható.
A 10x és 40x azt jelzi, hogy az objektív 10-szeres és 40-szeres nagyítást jelent. A szemlencse nagyítása és az objektívlencse nagyítása szorozva adja a mikroszkóp teljes nagyítását. A középiskolákban használt mikroszkópok szemlencséi és objektívlencséi felcserélhetők. A szemlencsék általában 5x-es és 10x-esek. Egyes mikroszkópok szemlencséi általában csak 10-szeresek, ami az Escherichia coli (E.coli), a Staphylococcus aureus, a Bacillus subtilis és a Bacillus megaterium (a spórák megtekintéséhez) látható.
